分类: LINUX
2011-02-17 18:24:26
转自http://blog.csdn.net/king_208/archive/2010/01/29/5271166.aspx
该帖中所包含的都是在阅读内核代码时需要了解的一些基本概念。
1、 typeof
typeof并非ISO C的关键字,而是gcc对C的一个扩展。typeof是一个关键字(类似sizeof),用于获取一个表达式的类型。
举个简单的例子:
char tt;
typeof(tt) cc;
则typeof(tt)等价于char,即相当于声明了char cc;
2、 offsetof
位置:
用途:获取结构类型TYPE里的 成员MEMBER 在结构体内的偏移
分析:
#define offsetof(TYPE, MEMBER) ((size_t) &((TYPE *)0)->MEMBER)
假设有结构体uio_mem:
struct uio_mem
{
struct kobject kobj;
unsigned long addr;
unsigned long size;
int memtype;
void __iomem *internal_addr;
};
如果想获得成员memtype在uio_mem内的偏移,那么该怎么做呢?
很简单,只要使用offsetof(struct uio_mem, memtype)就可以了。
可以将上述表达式展开为:
(size_t) &(( struct uio_mem *)0)-> memtype
( struct uio_mem *)0将0强制转换为struct uio_mem的指针,记为p = ( struct uio_mem *)0,p是指向struct uio_mem的指针,值为0。而p->memtype则指向struct uio_mem的成员memtype,再取地址&(p->memtype),这样就得到了成员memtype的地址。由于结构体基地址p为0,所以&(p->memtype)就是相对于p的偏移了。最后再把成员的地址强制转换为size_t,其实就是转换为int。
typedef __kernel_size_t size_t;
typedef unsigned int __kernel_size_t;
此例中offsetof(struct uio_mem, memtype) = sizeof(struct kobject) + sizeof(unsigned long) + sizeof(unsigned long)
参考:http://cutebunny.blog.51cto.com/301216/67517
3、 container_of
位置:
用途:通过指向成员member的指针ptr,获取包含该成员的结构体type的指针
分析:
#define container_of(ptr, type, member) ({ \
const typeof( ((type *)0)->member ) *__mptr = (ptr); \
(type *)( (char *)__mptr - offsetof(type,member) );})
假设有结构体uio_mem:
struct uio_mem
{
struct kobject kobj;
unsigned long addr;
unsigned long size;
int memtype;
void __iomem *internal_addr;
};
现有指向uio_mem的成员memtype的指针p(因此p的类型为int *),那么如何获取结构体uio_mem的指针?恭喜你,答对了,使用container_of(p, struct uio_mem, memtype)。
将该宏展开为:
const typeof( ((struct uio_mem *)0)-> memtype) *__mptr = (p);// 1
(struct uio_mem *)( (char *)__mptr - offsetof(struct uio_mem, memtype) ); // 2
根据之前的分析,可以很容易理解语句1等价于:
const int *__mptr = p;
即__mptr指向uio_mem的成员memtype,也即__mptr是uio_mem的成员memtype的地址。那么如果我们知道memtype在struct uio_mem中的偏移的话,用memtype的地址减去这个偏移不就知道结构体uio_mem的“首”地址了吗?
根据上述分析,通过offsetof(struct uio_mem, memtype)获取memtype在struct uio_mem中的偏移,然后再用memtype的实际地址(也即__mptr)减去这个偏移,这样就得到了结构体uio_mem的地址了,最后再将uio_mem的地址强制转换为struct uio_mem *,就获得了结构体uio_mem的指针了,这就是上述语句2所做的事情。